植物抗逆高效全国重点实验室“坚持面向世界科技前沿、坚持面向经济主战场、坚持面向国家重大需求、坚持面向人民生命健康”，在原植物生理学与生物化学国家重点实验室的基础上，通过吸纳并整合中国农业大学多个国家级和省部级研究平台的优势力量，强化特色，弥补短板，聚焦科学前沿，按照国家重大需求导向，进行优化重组。中国科学院院士娄成后教授、中国科学院院士阎隆飞教授等老一辈科学家在实验室的研究工作积累方面做出了重要贡献。
实验室立足粮食安全和农业可持续发展的国家重大战略需求，聚焦植物逆境生物学基础研究领域的前沿科学问题，以提升主要农作物抗逆性和资源高效利用为主攻方向，开展植物环境适应性的前沿基础研究，解析植物响应与适应逆境胁迫、资源高效利用的生理生化和分子基础，构建并完善植物抗逆高效的基础理论体系;研究作物抗逆高效优异性状形成的遗传基础和分子调控机制，挖掘具有重大育种价值的优异基因，为抗逆高效作物新品种的培育提供基因资源和理论指导。
实验室设4个研究方向：(1)植物响应逆境胁迫的生理生化和分子基础;(2)植物养分高效利用的调控网络;(3)植物适应复杂环境可塑性生长的理论基础;(4)作物抗逆高效性状耦合模型的构建。
实验室面向我国重大战略需求和植物科学国际发展前沿，长期坚持开展“植物/抗逆高效的生理生化及分子生物学”的创新性、前瞻性和战略性研究，引领该领域的国际学术研究方向，在植物响应非生物逆境胁迫的分子调控机制，植物养分和光能高效利用的基础理论研究，作物环境适应机制解析，作物抗逆高效种质创新，以及作物抗逆高效化学调控技术等方面取得了一系列具有国际影响的研究成果，为我国农业可持续发展和农民增产增收做出了重要贡献。
实验室自2002年以来执行国家级重大科研项目/课题560项，其中主持973项目5项、国家重点研发计划、科技重大专项2项、111引智计划2项、***科学基金项目15项、重点项目21项、国际合作与交流项目12项等，累计经费超7.5亿元。实验室与国际种业企业横向合作项目15项，到位经费合计1.9亿元。实验室科研人员在Cell、Science、Nat Genet、Mol Cell、Dev Cell、Nat Plants、Mol Plant、Plant Cell 等国际一流期刊发表研究论文400余篇，50篇论文入选ESI高被引论文，4 人入选Clarivate全球高被引科学家，国际期刊发表专文或亮点评述30余篇，受邀在Ann Rev Plant Biol、Mol Plant、Dev Cell等国际学术期刊撰写抗逆高效综述25篇。实验室获得国家自然科学二等奖、技术发明二等奖、科学技术进步二等奖各1项，奠定了实验室在植物逆境生物学研究领域的国际领先地位。
实验室根据研究方向和工作职能，设置三个研究团队和一个研究技术中心，三个团队包括：植物抗逆研究团队、植物资源高效利用研究团队、作物抗逆高效种质创新研究团队，开放共享的研究技术中心为实验室科研工作提供技术支撑和保障。
实验室首席科学家为中国科学院院士***教授，实验室主任为教育部重大人才工程特聘教授杨淑华教授。实验室学术委员会主任为中国科学院院士种康研究员，实验室学术委员会副主任为中国科学院院士曹晓风研究员和中国农业大学巩志忠教授，实验室学术委员会由来自国内外不同专业领域的专家学者组成。
本实验室现有固定人员73人，其中中国科学院院士1人、教育部重大人才工程特聘教授13人、教育部重大人才工程青年学者38人、国家自然科学基金创新研究群体4个等。在73位固定人员中包括教授46人、副教授18人、中级研究人员和科研辅助人员9人，其中专职或兼职的实验技术平台管理人员10人。实验室每年培养在校研究生500余人，在站博士后约50人，每年研究生毕业约70人。
实验室主要学术带头人：***、杨淑华、郭岩、巩志忠、李召虎、段留生、傅缨、李大伟、徐明良、任东涛等。
实验室主要学术骨干：毛同林、秦峰、陈益芳、田丰、***、杨小红、李继刚、蒋才富、张静、施怡婷、徐凌、周文焜、王献兵、田长富、张永亮等。
实验室力争建设成为国际一流的植物抗逆高效理论创新高地、作物稳产高产种质创新研发基地、植物学和作物学顶尖人才培养基地、植物逆境生物学国际合作交流中心，为保障国家粮食安全和农业绿色可持续发展提供重要科技支撑。
